申请日2016.07.26
公开(公告)日2016.12.14
IPC分类号C02F9/04; C02F101/34
摘要
发明提供一种混合吡啶生产废水的处理方法。所述处理方法是在酸性环境下，以络合萃取剂对所述混合吡啶生产废水进行萃取反应;液液分离后静置分层，获得萃取相和水相;在获得的所述萃取相加入解析剂以进行络合萃取剂再生，混合反应后静置分层，获得浓缩液和再生萃取剂;并且，在获得的所述水相中加入催化剂，以空气为氧化剂，在加热条件下通过氧化反应去除水相中的残余生物毒性物质。本发明的所述处理方法反应条件温和，络合萃取反应在常温常压下即可进行，而催化水解则是以空气为氧化剂，温度及压力对设备要求较同类技术低，催化剂投加量少且成本低廉，具有较好的市场推广价值及工业化应用前景。
权利要求书
1.一种混合吡啶生产废水的处理方法，其特征在于，所述处理方法是在酸性环境下，以络合萃取剂对所述混合吡啶生产废水进行萃取反应;液液分离后静置分层，获得萃取相和水相;在获得的所述萃取相加入解析剂以进行络合萃取剂再生，混合反应后静置分层，获得浓缩液和再生萃取剂;并且，在获得的所述水相中加入催化剂，以空气为氧化剂，在加热条件下通过氧化反应去除水相中的残余生物毒性物质;其中，
所述络合萃取剂包括萃取剂和稀释剂，所述萃取剂选自(2-乙基己基)磷酸、2-乙基己基膦酸单酯中一种或两种混合;所述稀释剂选自航空煤油、磺化煤油、加氢煤油、二甲苯中的一种或几种混合;并且，所述催化剂选自硫酸铜、硫酸亚铁、氯化锰、硫酸锌中的一种或几种混合。
2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述萃取剂占所述络合萃取剂体积的30～50%。
3.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述解析剂为盐酸水溶液。
4.如权利要求3所述的处理方法，其特征在于，所述盐酸水溶液的质量分数为10～15%。
5.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述络合萃取剂与所述混合吡啶生产废水的体积比为(15～20):100。
6.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在所述络合萃取剂再生中，所述解析剂与所述萃取相的体积比为(1～5):10。
7.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述酸性环境是指pH值在3～5范围内。
8.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述催化剂的添加量为每100L所述水相添加0.1～1g。
9.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述加热条件是指反应温度在130～150℃之间。
10.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述络合萃取剂与所述混合吡啶生产废水的络合萃取反应时间为30～60分钟;所述萃取相与所述解析剂的络合萃取剂再生反应时间为30～60分钟;所述水相与空气的氧化反应时间为1～2小时。
说明书
一种混合吡啶生产废水的处理方法
技术领域
本发明涉及精细化工废水处理领域，特别涉及一种混合吡啶生产废水的处理方法。
背景技术
吡啶类化合物是一类广泛使用的化工产品，目前常用的混合吡啶生产工艺(醛-氨法)是以乙醛、甲醛与氨气相反应而得吡啶和3-甲基吡啶，其反应式如下：
产品经精馏后得到含量为99.8%以上的吡啶和3-甲基吡啶。两种产品的比例约为60%的3-甲基吡啶和40%的吡啶。
吡啶类化合物有恶臭，对神经有致毒作用，对眼角膜有损害。带吡啶环的物质种类繁多，但都具有一个共同的特点“杂环、结构稳定、难以降解”。吡啶对生化过程的生物菌有很强的抑制性或毒性，即“杀菌”，造成生化不能进行，也即废水中的吡啶类物质“不可生化”，使得污泥死亡，生化瘫痪。因此，通常吡啶类化合物的废水很难进行生化处理。
目前关于吡啶类废水的文献报道多集中在精馏，高级氧化、树脂吸附、焚烧等方面，专利CN2015105168770申请公开了一种处理吡啶废水的方法，将从吡啶萃取塔排出的吡啶废水经低真空闪蒸气提、气相吸收、固定床吸附、解吸、蒸馏等工序分离回收吡啶废水中的氨、吡啶与3-甲基吡啶，流下的无色水经生化处理后达标排放。该方法存在的问题在于步骤较多，过程复杂，处理效果不稳定。
因此，我们需要一种新的混合吡啶生产废水的处理方法，能够有效处理混合吡啶生产废水，以期解决目前混合吡啶生产废水处理效果不佳的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混合吡啶生产废水的处理方法，具有处理效果好、生产成本低、便于工业生产、操作方便简单且不产生二次污染等优点。
为了实现上述目的，本发明首先提供一种混合吡啶生产废水的处理方法。所述处理方法是在酸性环境下，以络合萃取剂对所述混合吡啶生产废水进行萃取反应;液液分离后静置分层，获得萃取相和水相;在获得的所述萃取相加入解析剂以进行络合萃取剂再生，混合反应后静置分层，获得浓缩液和再生萃取剂;并且，在获得的所述水相中加入催化剂，以空气为氧化剂，在加热条件下通过氧化反应去除水相中的残余生物毒性物质;其中，
所述络合萃取剂包括萃取剂和稀释剂，所述萃取剂选自(2-乙基己基)磷酸、2-乙基己基膦酸单酯中一种或两种混合;所述稀释剂选自航空煤油、磺化煤油、加氢煤油、二甲苯中的一种或几种混合;并且，所述催化剂选自硫酸铜、硫酸亚铁、氯化锰、硫酸锌中的一种或几种混合。
在本发明一实施例中，所述萃取剂占所述络合萃取剂体积的30～50%。
在本发明一实施例中，所述解析剂为盐酸水溶液。优选地，所述盐酸水溶液的质量分数为10～15%。
在本发明一实施例中，所述络合萃取剂与所述混合吡啶生产废水的体积比为(3～10):100。
在本发明一实施例中，在所述络合萃取剂再生中，所述解析剂与所述萃取相的体积比为(1～2):10。
在本发明一实施例中，所述酸性环境是指pH值在3～5范围内。
在本发明一实施例中，所述催化剂与所述水相的质量比为(0.1～1):100。
在本发明一实施例中，所述加热条件是指反应温度在130～150℃之间。
在本发明一实施例中，所述络合萃取剂与所述混合吡啶生产废水的络合萃取反应时间为30～60分钟;所述萃取相与所述解析剂的络合萃取剂再生反应时间为30～60分钟;所述水相与空气的氧化反应时间为1～2小时。
在本发明一较佳实施例中，提供一种混合吡啶生产废水的处理方法。所述处理方法包括以下步骤：
步骤S10.络合萃取
在pH为3～5的酸性环境下，以络合萃取剂与混合吡啶生产废水的体积比为(3～10):100的比例，向所述混合吡啶生产废水中投加所述络合萃取剂以进行萃取反应;液液分离后静置分层，获得萃取相和水相;其中，所述络合萃取剂包括萃取剂和稀释剂，所述萃取剂占所述络合萃取剂体积的30～50%，并且，所述萃取剂选自(2-乙基己基)磷酸、2-乙基己基膦酸单酯中一种或两种混合;所述稀释剂选自航空煤油、磺化煤油、加氢煤油、二甲苯中的一种或几种混合;
步骤S20.络合萃取剂再生
按照解析剂与萃取相的体积比为(1～2):10的比例，向步骤S10获得的所述萃取相投加所述解析剂以进行络合萃取剂再生，混合反应后静置分层，获得浓缩液和再生萃取剂;其中，所述解析剂为盐酸水溶液;以及，
步骤S30.水相催化水解
按照催化剂与水相的质量比为(0.1～1):100的比例，向步骤S10获得的所述水相投加所述催化剂，以空气为氧化剂，在130～150℃下通过氧化反应去除水相中的残余生物毒性物质;其中，所述催化剂选自硫酸铜、硫酸亚铁、氯化锰、硫酸锌中的一种或几种混合;反应压力为0.5～2Mpa，其中氧分压为0.01～0.5Mpa。
在本发明一较优实施例中，所述步骤S20中的所述盐酸水溶液的质量分数为10～15%。
在本发明一较优实施例中，所述步骤S10的络合萃取反应时间为30～60分钟。
在本发明一较优实施例中，所述步骤S20的络合萃取剂再生反应时间为30～60分钟。
在本发明一较优实施例中，所述步骤S30的氧化反应时间为1～2小时。
在本发明中，首先，通过选取合适的萃取剂及络合萃取工艺，分离混合吡啶生产废水中的吡啶类化合物，即起到了吡啶类化合物的资源回收利用，同时又解决了混合吡啶生产废水难处理的技术问题。其次，通过催化水解氧化反应，进一步去除经萃取后的水相中的残余醛类、异构体等生物毒性物质，提高其生化可行性，使得脱吡啶后的混合吡啶生产废水可以直接进入后续生化处理，解决现有技术中混合吡啶生产废水无法使用生化处理工艺的问题，彻底解决生物毒性物质残留所导致的环境污染和生态破坏问题。经检验，以本发明所述的处理方法处理后的混合吡啶生产废水(即步骤S30处理后的水相)B/C为0.4，具有良好的可生化性。
本发明的所述处理方法反应条件温和，络和萃取反应在常温常压下即可进行，而催化水解则是以空气为氧化剂，温度及压力对设备要求较同类技术低，催化剂投加量少且成本低廉，具有较好的市场推广价值及工业化应用前景。
